Polkadot的Web3云计算新纪元：JAM与JAM Grid

Polkadot致力于成为真正的Web3云平台，为构建高度可扩展且极其可靠的Web3应用程序和服务提供基础设施。这与AWS为Web2应用程序和服务所做的工作有相似之处，尽管二者存在一些差异。

本文将探讨JAM和JAM Grid如何推动Polkadot成为真正的Web3云平台。主要内容包括:

• JAM：前所未有的规模和计算能力
• JAM Grid：解锁10亿TPS
• 与其他区块链的对比
• JAM可以实现哪些应用？
• JAM Grid可以实现哪些应用？
• JAM Grid如何赋能开发者
• DOT如何推动JAM Grid
• 结语

在正式开始之前，让我们先看看Polkadot云的简要时间轴：

Polkadot Cloud - 创世阶段：2020年5月

Polkadot于此时上线，生产了第一个区块，标志着Polkadot云正式"上线"。

Polkadot Cloud - 第一里程碑（平行链），2021年11月

这是Polkadot云第一个云服务的诞生。该服务允许开发者构建自定义区块链并将其连接到Polkadot云，实现共享安全性。

第一个云服务部署 - 第二里程碑，2021年12月

第一个云服务（平行链）上线，不同团队开始使用它部署他们的平行链。

Polkadot Cloud - 第三里程碑（JAM），待定，或许在2025年底之前

JAM（Join-Accumulate Machine）是一台无需信任的超级计算机，构成了Web3云的基础。

Polkadot Cloud - 潜在的第四里程碑（JAM Grid），待定

JAM Grid将是一个假设的互联超级计算机集群，每台计算机运行JAM协议。

今天的区块链，即便是所谓的"高性能"区块链，也难以应对实时、数据密集型的工作负载。相比之下，JAM Grid理论上可以达到每秒十亿笔交易（TPS）、艾字节级别的存储和数百GB/s的带宽，这有可能为Web3服务提供与现代云数据中心相媲美的能力。

JAM和JAM Grid简介

JAM是一台单一的超级计算机，使人们能够构建可扩展和可靠的Web3应用和服务。JAM的主要目标是提供一个灵活高效的框架，用于管理网络中的数据和计算。它旨在简化数据集成和维护，同时确保网络的完整性和安全性。

JAM Grid则是一个由多个超级计算机组成的网络，理论上可以达到每秒十亿笔交易（TPS）、艾字节级数据可用性和高性能计算（HPC）级别的带宽。

关于TPS指标，值得注意的是，在Gavin Wood的年终总结文章中，他提到计算能力可能达到每秒一千万亿个EVM等效的gas。由于不同的交易消耗的gas数量差异巨大，因此没有普遍适用的"每秒交易数"（TPS）指标。例如，在以太坊上，一个简单的ETH转账可能需要21,000 gas，而更复杂的智能合约交互可能需要数十万甚至数百万gas。

对于消耗大量gas的交易，JAM的上限约为100万TPS，JAM Grid的上限约为10亿TPS。然而，值得注意的是，这些数据是近似值。

JAM：前所未有的规模和计算能力

什么是JAM？

JAM（Join-Accumulate Machine）是一台无需信任的超级计算机，构成了Web3云的基础。它是一个新的计算模型和协议，旨在增强Polkadot的能力，并解决区块链技术中的可扩展性挑战。JAM将支持每秒100万笔交易（TPS）、2 PB的数据可用性和857 MB/s的带宽。

为什么它很重要？

JAM是下一步的升级，将使Polkadot更接近其最初的愿景——成为一个无需许可的全球超级计算机。

其他区块链如何比较？

JAM的可扩展性旨在支持传统区块链无法处理的大规模实时应用。

JAM Grid：解锁10亿TPS

什么是JAM Grid？

JAM Grid是一个假设的互联超级计算机集群，每台计算机都运行JAM协议，承诺实现每秒10亿笔交易（TPS）、1艾字节的数据存储和600 GB/s的带宽。

为什么它很重要？

这些数字远远超出了今天区块链的标准，预示着一个类似高性能计算（HPC）的规模。如果实现，它将能够处理全球规模的应用，同时保持去中心化的安全性。

其他区块链如何比较？

像Solana、Aptos、Sui和Avalanche这样的项目推动了比传统区块链更高的吞吐量，但仍未达到艾字节级的存储或高性能计算（HPC）级别的带宽。

与其他区块链的对比

• TPS（每秒交易数）：衡量原始吞吐量——区块链每秒能处理多少笔交易。更高的TPS通常意味着更具可扩展性的去中心化应用（dApp）和更好的用户体验。

• 数据可用性：区块链网络在链上存储和管理数据的能力。它包括数据的总量以及在所有网络节点间的可访问性。强大的数据可用性确保了交易记录、应用状态和用户数据的一致访问与验证，同时维持区块链的完整性、安全性和去中心化特性。

• 带宽：反映网络容量——数据在系统中的传输速度。对于旨在处理大量交易（及相关数据）的区块链而言，高带宽是防止瓶颈的关键。

• 架构：突出设计方法——例如单链与分片或子网架构的区别。架构影响TPS以及区块链扩展和演化的难易程度。

需要注意的是，许多TPS数字是测试网或理论最大值——实际性能可能有所不同。数据可用性和带宽的指标也是范围/近似值，因为没有精确的数字。

关键要点

• 艾字节存储与HPC带宽：JAM Grid设想提供1艾字节的数据存储和600 GB/s的吞吐量——与大型数据中心相当，而非典型的区块链。

• 与当前网络的对比：虽然像Solana、Avalanche和Aptos这样的区块链在TPS上超越了较老的平台，但它们无法接近HPC级别的数据可用性或持续带宽。

• 多"超级计算机"模式：将有多个超级计算机，每台都运行JAM协议。这将创造一个网络，所有超级计算机可以互相通信，并可能共享资源。这些超级计算机如何相互通信将是一个关键挑战。

JAM可以实现哪些应用？

凭借大约100万TPS、2 PB的数据可用性和857 MB/s的带宽，JAM超级计算机带来了超越大多数现有区块链的巨大飞跃。以下是一些JAM可以解锁的应用示例：

实时游戏与虚拟世界（城市级或国家级）

目前的区块链无法处理成千上万（更不用说数百万）玩家的频繁游戏状态变化。JAM的100万TPS意味着城市级或国家级虚拟世界的快速互动可以保持在链上，从而减少对集中式服务器的依赖。

实时物联网与自动化（企业或城市级）

物联网设备每秒在城市或工业部署中生成数百万个事件。大多数区块链无法处理如此多的链上事件，容易造成严重拥堵。JAM约100万TPS的吞吐量加上PB级别的数据可用性意味着每个设备可以可靠地在链上发布每秒数百万个事件，非常适合大型企业或智慧城市。数百MB/s的带宽确保全球节点间的传感器数据快速同步——足以满足城市或企业级的需求，但无法覆盖整个地球的物联网设备。

高流量的稳定币或支付系统（国家级）

传统区块链在重负载下面临网络拥堵和高费用，限制了链上微支付的主流应用。JAM约100万TPS的容量（假设是简单交易）使得稳定币或支付网络可以服务于国家或地区经济。快速的吞吐量保持费用低廉，交易确认迅速。虽然无法实现全球范围内每天数十亿的微支付，但足以超越大多数现有L1的限制。

实现JAM后，Polkadot Cloud将在吞吐量、存储和带宽方面大大超过许多现有的L1，能够支持实时、数据密集型的dApp，这些应用在目前的区块链上是无法实现的。

JAM Grid可以实现哪些应用？

今天的区块链——即使是"快速"的区块链——在处理实时、大数据量的工作负载时也力不从心。相比之下，支持数十亿TPS、艾字节级存储和数百GB/s带宽的JAM Grid可以为Web3服务提供现代云数据中心级别的性能。以下是一些在这些条件下可能最终成为现实的应用示例：

大规模多人虚拟世界与游戏

当前的区块链无法处理数百万并发玩家的实时更新，更不用说在链上存储大量的游戏资产、状态和日志。借助数十亿的TPS和巨大的带宽，JAM Grid可以处理频繁的状态更新（如玩家动作、世界变化），所有数据都保持在链上，从而消除了对集中式游戏服务器的依赖。艾字节级的存储使得庞大的3D资产库、角色背包和物品历史可以保持可验证且持久。

实时物联网与自动化

物联网设备持续生成数据流——如温度、车辆遥测、传感器更新——每秒可能产生数百万个事件。没有主流区块链能够在接近实时的情况下处理和验证如此巨量的数据。JAM Grid的高吞吐量和可扩展的数据可用性使得每个设备可以直接在链上记录更新，而不会压垮网络。高带宽确保数据能够在全球分布的节点间快速传播。

全球规模的社交网络

社交平台每天产生数十亿次互动（如点赞、发帖、评论、消息），这需要巨大的吞吐量和存储。现有区块链无法处理如此海量的链上活动。JAM Grid数十亿的TPS可以支持几乎即时的发布，而艾字节级存储能够保存丰富的媒体和用户历史记录，无需依赖链外解决方案。内建的去中心化确保没有单一公司控制用户数据或内容审核。

去中心化AI与大规模机器学习

大型AI模型的训练和推理需要大量的计算能力和庞大的数据集，这通常由集中式高性能计算（HPC）集群处理。JAM Grid的类似HPC的吞吐量和带宽可以在链上托管分布式的AI工作负载，确保数据的可审计性、训练结果的可验证性，并为所有人提供平等的HPC资源访问。

全球稳定币支付系统

传统的稳定币在L1区块链上已经面临着在高负载下的拥堵和高费用问题。数十亿次的日常微支付（如物联网微交易和日常购买）变得不可行。JAM Grid的高吞吐量和快速确认使得稳定币可以扩展到全球规模，而不会遭遇天文数字的手续费或瓶颈。这为普遍且低成本的支付系统奠定了基础，比任何企业提供商更加开放。

简而言之，JAM的极端吞吐量和存储能力解锁了新的Web3服务，这些服务在性